JP4820358B2

JP4820358B2 - Ｐｃｖバルブの取付構造

Info

Publication number: JP4820358B2
Application number: JP2007328598A
Authority: JP
Inventors: 和明斉藤
Original assignee: Fuji Jukogyo KK
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2007-12-20
Filing date: 2007-12-20
Publication date: 2011-11-24
Anticipated expiration: 2027-12-20
Also published as: JP2009150289A

Description

本発明は、ＰＣＶバルブ（ブローバイガス流量制御弁）の取付構造に関し、特にエンジンのシリンダヘッドに取り付けられた動弁機構をカバーするシリンダヘッドカバーに取り付けられるＰＣＶバルブの取付構造に関する。

寒冷時等において、ブローバイガス還元装置のＰＣＶバルブに付着したブローバイガス中の水分が凍結してＰＣＶバルブの円滑な作動が妨げられることがある。このため凍結防止及び凍結時の解凍性を考慮したＰＣＶバルブの取付構造が例えば特許文献１に開示されている。この特許文献１に開示されるＰＣＶバルブの取付構造を図３及び図４を参照して説明する。図３はＰＣＶバルブが取り付けられたシリンダヘッドカバーの全体断面図であり、図４は図３のＢ部拡大図である。

シリンダヘッドカバー１００は、例えばポリアミド等の樹脂製であって、図示しないシリンダヘッドの上部にボルトにより固定されて動弁機構をカバーする。

シリンダヘッドカバー１００は、周壁部１０１及び頂壁部１０２を備えた有底筒状であって、シリンダヘッドとシリンダヘッドカバー１００とでロッカー室となる内部空間Ｉとシリンダヘッドカバー１００の外部ＩＩとに区画する。頂壁部１０２には内部空間Ｉに向かって突出する筒部１０３と、外部ＩＩに向かって突出するパイプ部１０４とが一体に設けられる。パイプ部１０４には図示しないブローバイホースが装着され、図示しない吸気管に設けられたブローバイガス導入部と連通する。

筒部１０３の内部に弁体１０５が設けられており、筒部１０３とパイプ部１０４、弁体１０５によってＰＣＶバルブ１１０を構成する。ＰＣＶバルブ１１０は、図４に示すように筒部１０３の内部空間Ｉ側の開口に金属製のプレート１０６が固定され、プレート１０６に形成されたネジ孔に金属製で筒状の調整ネジ１０７が螺合する。筒部１０３内にスプリング１０８によって調整ネジ１０７の挿通孔１０７ａを閉じる方向に付勢された弁体１０５が設けられる。

そして、エンジンの負荷に応じた吸気管内の負圧と内部空間Ｉの圧力の差に従って応動する弁体１０５によって流量が制御されて内部空間Ｉ内のブローバイガスが筒部１０３、パイプ部１０４及びブローバイホースを介して吸気管のブローバイ導入部に導入される。

一方、シリンダヘッドカバー１００とシリンダヘッドによって形成される内部空間Ｉ内に突出して配置されるＰＣＶバルブ１１０のプレート１０６及び調整ネジ１０７を金属製にすることによって、ＰＣＶバルブ１１０の全てを樹脂で形成するよりも熱伝導率が向上するので、ＰＣＶバルブ１１０の凍結が防止され、かつシリンダヘッドカバー１００の内部空間Ｉの熱によって凍結時の解凍性が向上する。

特開平１１−２０１３８４号公報

上記特許文献１によると、シリンダヘッドカバー１００とシリンダヘッドによって形成される内部空間Ｉに突出して配置されるＰＣＶバルブ１１０のプレート１０６及び調整ネジ１０７を熱伝導率の高い金属製にすることで内部空間Ｉの熱によりＰＣＶバルブ１１０の凍結防止及び凍結時の解凍性が向上する。

一方、樹脂製のシリンダヘッドカバーとシリンダヘッドによって形成される内部空間を更にセパレータプレートによってロッカー室とブローバイ室に区画し、セパレータプレートでブローバイガスからオイルミストを分離除去した後に、ロッカー室からブローバイ室にブローバイガスを導入し、ブローバイ室に配置されたＰＣＶバルブを介して吸気管に導入するブローバイガス還元装置がある。

この種のブローバイガス還元装置にあっては、ブローバイ室に配置されるＰＣＶバルブとシリンダヘッドとの間にセパレータプレートによって区画されたロッカー室が形成され、かつシリンダヘッドカバーが比較的熱伝導率の低い樹脂製であることから、ロッカー室の熱による円滑なＰＣＶバルブの加熱が困難であり、良好なＰＣＶバルブの凍結防止及び凍結時の解凍が達成できない事態が発生することが懸念される。

従って、かかる点に鑑みなされた本発明の目的は、セパレータプレートによってロッカー室とブローバイ室に区画されるシリンダヘッドカバーに取り付けられるＰＣＶバルブの凍結防止及び凍結時の解凍性が向上するＰＣＶバルブの取付構造を提供することにある。

上記目的を達成する請求項１に係るＰＣＶバルブの取付構造の発明は、エンジンのシリンダヘッドをカバーするシリンダヘッドカバーと、上記シリンダヘッドとシリンダヘッドカバーで区画された空間をブローバイ室とロッカー室に区画するセパレータプレートと、該セパレータプレートでオイルミストが分離除去された後のブローバイガスをブローバイ室から上記エンジンの吸気系に流出させるＰＣＶバルブとを有するＰＣＶバルブの取付構造において、上記シリンダヘッドカバーと上記セパレータプレートに第１の開口部と第２の開口部を設け、上記ＰＣＶバルブの基端部をブローバイホースと接続し、上記ＰＣＶＣバルブの先端部を上記ロッカー室に突出させるように、上記ＰＣＶバルブを上記第１の開口部及び第２の開口部に嵌合したことを特徴とする。

この発明によると、シリンダヘッドとシリンダヘッドカバーによって形成されるロッカー室内にエンジンの運転に伴い動弁機構を潤滑する潤滑オイルが飛散し、この飛散する潤滑オイル及びロッカー室内の熱によってロッカー室内に露出するバルブケースの先端部が積極的に加熱されて、ＰＣＶバルブの凍結が防止される。また、凍結したＰＣＶバルブの先端部が直接的に飛散する潤滑オイルによって比較的早期に加熱されて、凍結時の解凍性が向上する。また、潤滑オイルは比較的昇温時間が短く機関始動後におけるＰＣＶバルブの解凍が早期に行える。

請求項２に係る発明は、請求項１のＰＣＶバルブの取付構造において、上記ＰＣＶバルブは、上記ブローバイ室内に連通し、上記ブローバイガスを流入する開口部を備えたことを特徴とする。

この発明によると、ブローバイガス入口をバルブケースの周面に開口することによって、ブローバイガス入口がブローバイ室内に連通し、簡単な構成でブローバイ室からＰＣＶバルブにブローバイガスを導入することができる。

請求項３に係る発明は、請求項１または２のＰＣＶバルブの取付構造において、上記第１の開口部及び第２の開口部にそれぞれ第１のグロメット及び第２のグロメットを嵌着し、該各グロメット内にバルブケースが装着固定されたことを特徴とする。

この発明によると、バルブケースの基端部と頂壁部との間が第１のグロメットによって気密的に封止され、先端部とセパレータパネルとの間が第２のグロメットによって気密的に封止されて該部におけるブローバイガスの漏れ出しが防止できると共にＰＣＶバルブを安定的にシリンダヘッドカバーに保持できる。また、第１のグロメット及び第２のグロメットによってＰＣＶバルブからシリンダヘッドカバーへの熱伝導量が減少して効率的にＰＣＶバルブの加熱が行え、凍結防止及び凍結時の解凍性が向上する。

請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれか１項のＰＣＶバルブの取付構造において、上記バルブケースは、少なくともロッカー室内に露出する先端部が金属製であることを特徴とする。

この発明によると、ロッカー室に露出するバルブケースの少なくとも先端部を熱伝導性に優れた金属製にすることにより、ＰＣＶバルブをより迅速に加熱できて凍結防止及び凍結時の解凍性が向上する。

本発明によると、エンジンの運転に伴いロッカー室内に飛散する潤滑オイル及びロッカー室内の熱によってロッカー室内に露出するバルブケースの先端部が積極的に加熱され、ＰＣＶバルブの凍結及び凍結時の解凍性が向上する。

以下、本発明におけるブローバイガス還元装置におけるＰＣＶバルブの取付構造の一実施の形態を図１及び図２を参照して説明する。

図１は、ＰＣＶバルブ１０が取り付けられるシリンダヘッドカバー１の全体断面図であり、図２は図１のＡ部拡大図である。

シリンダヘッドカバー１は、例えばポリアミド等の樹脂製であって、図示しないシリンダヘッドの上部にボルトによって固定されて動弁機構をカバーする。

シリンダヘッドカバー１は、筒状の周壁部２及びこの周壁部２の頂端を閉塞する頂壁部３を備えた有底筒状であて、シリンダヘッドに取り付けることによってシリンダヘッドとシリンダヘッドカバー１により形成される内部空間Ｉと外部ＩＩに区画している。頂壁部３に内部空間Iと外部ＩＩとを連通する第１の開口部３ａが開口する。

更に、シリンダヘッドカバー１には、シリンダヘッドカバー１内、即ち内部空間Ｉをシリンダヘッド側のロッカー室ａと頂壁部３側のブローバイ室ｂに区画する樹脂製のセパレータプレート５が設けられる。

セパレータプレート５には、頂壁部３に開口する第１の開口部３ａと対向してロッカー室ａとブローバイ室ｂとを連通する第２の開口部５ａが開口する。更に、第２の開口部５ａから離れたセパレータプレート５の端部近傍にロッカー室ａとブローバイ室ｂを連通する連通孔５ｂが開口し、かつ連通孔５ｂを囲むようにセパレータプレート５からロッカー室ａ側に突出する筒部６が設けられる。この筒部６によってロッカー室ａ内に飛散する潤滑オイルが連通孔５ｂを介してブローバイ室ｂに進入するのを阻止する。

一方、ＰＣＶバルブ１０は、図２に示すようにバルブケース１１と、バルブケース内に収容される弁体２１及びスプリング２５等によるバルブ機構によって構成される。バルブケース１１は、金属製で先端が平面状の先端面１３ａを有する先端部１３によって閉じられ基端部１４側が開放された有底円筒状で、バルブケース11の内部に弁体２１を収容する弁室１５が形成される。弁室１５の先端側はポート１６ａ及び導入孔１６ｂからなる流入孔１６を介してバルブケース１１の外周１７に開口するブローバイガス入口１６ｃに連通する。バルブケース１１の基端部１４に弁室１５より小径の貫通孔１８ａが開口しかつ外径がバルブケース１１の外周１７より大径の基部１８が取り付けられ、基部１８に外部ＩＩ側に突出する円筒状のパイプ部１９が設けられる。

弁体２１は、先端に移行するに従って外周面が漸次小径となる略円錐状で基部１８の貫通孔１８ａに挿入可能な弁部２２と、弁部２２の基端に一体形成された弁部２２より大径のフランジ部２３によって形成される。この弁部２２の外周面と基部１８の貫通孔１８ａとの間がブローバイガス通路となる。

弁体２１は基部１８とフランジ部２３との間に配設されるスプリング２５によって弁部２２が基部１８の貫通孔１８ａから抜け出す方向に付勢される。

シリンダヘッドカバー１の頂壁部３に開口する第１の開口部３ａ及びセパレータプレート５に開口する第２の開口部５ａにそれぞれ熱伝導率の低い例えばゴム製の第１のグロメット２７及び第２のグロメット２８が装着される。この第１のグロメット２７及び第２のグロメット２８内にそれぞれ、バルブケース１１の基端部１４及び先端部１３が嵌合した状態でＰＣＶバルブ１０がシリンダヘッドカバー１に取り付け固定される。これにより、バルブケース１１の基端部１４と頂壁部３の第１の開口部３ａとの間が第１のグロメット２７によって気密的に封止されてブローバイ室ｂから外部にブローバイガスが漏れ出すのを防止できる。また、ロッカー室ａに飛散した潤滑オイルやブローバイガスが該部からブローバイ室ｂに漏れ出すのが防止される。更に、ＰＣＶバルブ１０が第１のグロメット２７を介して頂壁部３に安定的に保持さら、かつ第２のグロメット２８を介してセパレータパネル５に安定的に保持される。

このシリンダヘッドカバー１に取り付けられＰＣＶバルブ１０は、先端部１３の先端面１３ａがロッカー室ａ内に突出し、ブローバイガス入口１６ｃがブローバイ室ｂ内に開口する。更に、パイプ部１９には図示しないブローバイホースが装着され、図示しない吸気管に設けられたブローバイガス導入部と連通する。

次に、以上のように構成されたブローバイガス還元装置の作動について説明する。

エンジンの運転に伴ってクランクケース内に発生したブローバイガスは、ロッカー室ａに導入され、セパレータプレート５においてブローバイガスに含まれるオイルミストを分離除去した後、ロッカー室ａからセパレータプレート５の連通孔５ｂを経てブローバイ室ｂに導入される。ブローバイ室ｂに導入されたブローバイガスは、ＰＣＶバルブ１０を介して吸気系の吸気管に形成されブローバイガス導入部に供給される。

即ち、エンジンが低負荷のときには、クランクケース内に発生するブローバイガスが少量となるため、それに応じてロッカー室ａ及びロッカー室ａと連通するブローバイ室ｂ内へ導かれるブローバイガスも少量となる。このためロッカー室ａ及びブローバイ室ｂ内の圧力が比較的低くなるが、スロットル弁の開度が小さいため、スロットル弁下流の吸気管内に吸気管負圧が発生し、ブローバイ室ｂ内の圧力がスロットル弁下流の吸気管内の圧力より高くなる。この圧力差に伴って弁体２１はスプリング２５の付勢に抗して基部１８側に移動し、弁部２２の外周面と基部１８の貫通孔１８ａとが接近するため、ブローバイガス通路の通路面積は狭くなる。

一方、エンジンが高負荷のときには、クランクケース内に発生するブローバイガスの量が多くなる。このためブローバイ室ｂ内が加圧されるが、スロットル弁の開度が大きいため、スロットル弁下流の吸気管内が略大気圧となる。したがって吸気管内とブローバイ室ｂ内の圧力の差は比較的小さく、弁体２１はスプリング２５の付勢により基部１８側から離れる方向に移動し、弁部２２の外周面と基部１８の貫通孔１８ａとが離れてブローバイガス通路の通路面積は広くなる。

この結果、エンジンが高負荷のときのように、ブローバイガスの発生量が多くなる場合には、ブローバイ室ｂ内の多量のブローバイガスを吸気管内へ確実に流入させることができる。

ここで、ロッカー室ａ内にはエンジンの運転に伴い動弁機構を潤滑する潤滑オイルが飛散し、この飛散する潤滑オイル及びロッカー室ａ内の熱によってセパレータプレート５の第２の開口部５ａからロッカー室ａ内に突出して露出するバルブケース１１の先端部１３が積極的に加熱され、ＰＣＶバルブ１０の凍結が防止される。また、凍結したＰＣＶバルブ１０の先端部１３が比較的昇温時間が短い潤滑オイルにより直接的に飛散して付着するため早期に加温され、凍結時の解凍性が向上する。

特に、ＰＣＶバルブ１０のバルブケース１１が熱伝導率に優れた金属製であって、かつバルブケース１１を熱伝導率が比較的低い第１のグロメット２７及び第２のグロメット２８を介して樹脂製のシリンダヘッドカバー１に保持することから、バルブケース１１からからシリンダヘッドカバー１等への熱伝導が阻止されて、より迅速にＰＣＶバルブ１０を加熱できる。これにより確実に凍結防止が得られると共に、凍結時の解凍性が向上する。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更することが可能である。例えば上記実施の形態ではバルブケース１１全体が金属製であるが、要求によりバルブケース１１のロッカー室ａ内に突出する先端部１３のみを金属製にし、他の分部を樹脂により形成することもできる。またさらにバルブ本体１２全体を樹脂により形成することもできる。

本実施の形態に係るＰＣＶバルブの取付構造の概要を示すシリンダヘッドカバーの全体断面図である。図１のＡ部拡大図である。従来のＰＣＶバルブの取付構造の概要を示すシリンダヘッドカバーの全体断面図である。図３のＢ部拡大図である。

符号の説明

１シリンダヘッドカバー
２周壁部
３頂壁部
３ａ第１の開口部
５セパレータプレート
５ａ第２の開口部
５ｂ連通孔
１０ＰＣＶバルブ
１１バルブケース
１３先端部
１４基端
１５弁室
１６流入孔
１６ｃブローバイガス入口
１７外周
１８基部
１８ａ貫通孔
１９パイプ部
２１弁体
２５スプリング
２７第１のグロメット
２８第２のグロメット
ａロッカー室
ｂブローバイ室

Claims

エンジンのシリンダヘッドをカバーするシリンダヘッドカバーと、上記シリンダヘッドとシリンダヘッドカバーで区画された空間をブローバイ室とロッカー室に区画するセパレータプレートと、該セパレータプレートでオイルミストが分離除去された後のブローバイガスをブローバイ室から上記エンジンの吸気系に流出させるＰＣＶバルブとを有するＰＣＶバルブの取付構造において、
上記シリンダヘッドカバーと上記セパレータプレートに第１の開口部と第２の開口部を設け、上記ＰＣＶバルブの基端部をブローバイホースと接続し、上記ＰＣＶＣバルブの先端部を上記ロッカー室に突出させるように、上記ＰＣＶバルブを上記第１の開口部及び第２の開口部に嵌合したことを特徴とするＰＣＶバルブの取付構造。
上記ＰＣＶバルブは、上記ブローバイ室内に連通し、上記ブローバイガスを流入する開口部を備えたことを特徴とする請求項１に記載のＰＣＶバルブの取付構造。
上記第１の開口部及び第２の開口部にそれぞれ第１のグロメット及び第２のグロメットを嵌着し、該グロメット内に上記バルブケースが装着固定されたことを特徴とする請求項１または２に記載のＰＣＶバルブの取付構造。
上記バルブケースは、少なくとも上記ロッカー室内に露出する先端部が金属製であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のＰＣＶバルブの取付構造。